ПАО «КАДВИ» производит силовые модули для маневровых многотопливных газотурбовозов. Модули разработаны на основе ГТД-1250 для нужд ОАО «РЖД» и промышленных предприятий (химических, металлургических, горнодобывающих и т.д.)
В энергетической стратегии РЖД на период с 2010 по 2030 гг указана целесообразность использования ГТД на железнодорожном транспорте, и в соответствии с этим была поставлена задача разработки новых локомотивов мощностью до 10 тыс. кВт.
Новые магистральные газотепловозы и газотурбинные локомотивы будут использовать альтернативные источники энергии. Кроме того, производство подвижного состава нового поколения реализуется на территории Российской Федерации, что выполняет задачу импортозамещения.
Существующие проблемы эксплуатации маневровых тепловозов:
- Неэффективный и неэкономичный режим работы: частые разгоны и торможения, короткие пробеги с длинными простоями между ними (с работающим двигателем, так как двигатель не выключается в течение всей смены из-за проблем в запуске, особенно в зимних условиях)
- быстрый разряд аккумуляторных батарей при частых запусках дизеля
- низкая средняя скорость — 8 км/ч
- нестабильная работа дизеля с переходами от холостого хода на тягу
- частая работа двигателя в форсированном режиме при неполном сгорании топлива
- за смену маневровый тепловоз работает на холостом ходу до 80% рабочего времени
Всё это ведёт к высокому расходу топлива, низкому КПД локомотивов, вредным выбросам в окружающую среду продуктов сгорания дизельного топлива и шумовому загрязнению территорий, прилегающих к железной дороге.
Преимущества применения ГТД-1250 ПАО «КАДВИ» в составе маневровых тепловозов:
1. Снижение себестоимости железнодорожных перевозок
2. Минимальные затраты на реализацию проекта
3. Сокращение негативного воздействия на окружающую среду.
Предлагаемое эффективное решение:
- Газотурбинный двигатель в 2 раза меньше и в 6 раз легче аналогичного дизельного двигателя.
- Ресурс ГТД выше и составляет до 20 000 часов
- бесперебойная работа на разных видах топлива
- надёжный запуск благодаря собственной системе запуска, состоящей из двух стартеров-генераторов
- малый расход топлива
- повышенная экологическая безопасность
Технические параметры ГТД-1250
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Мощность, л.с./кВт | 1250 / 920 |
| Компрессор | центробежный, двухступенчатый, πк=10,5 |
| Турбина | осевая, трёхступенчатая со свободной турбиной |
| Температура газа, К° | 1330 |
| Частота вращения выходного вала, об/мин | 3140 с установкой промежуточного редуктора 1500 |
| Топливо | сжиженный газ, дизельное топливо, керосин |
| Масса, кг | 1050 |
| Температура наружная, tн, °С | -50 … +50, отсутствуют проблемы запуска при низких температурах |
| Время запуска, мин | не более 1, количество запусков не ограничено |
| Удельный расход топлива, г/л.с.*ч | не более 225 |
| Расход дизельного топлива на стояночном малом газе, кг/час | не более 30 |
- Собственная система запуска, состоящая из двух стартер-генераторов постоянного тока, с выдачей при работе турбокомпрессора электроэнергии 18 кВт и 12 кВт
- Регулируемый сопловой аппарат свободной турбины позволяет при остановленном локомотиве работать турбокомпрессору
- Запас по габаритам позволяет установить теплообменник для значительного выигрыша в топливной экономичности
При переходе с дизельного топлива на газ мощность ГТД увеличивается на 10%, что ведет к сокращению расходов на топливо и улучшает экологическую обстановку.
Конструктивные преимущества:
- остаются без изменений основные узлы тепловоза: рама, тележки с тяговыми электродвигателями, редукторами, кабина машиниста, аккумуляторный отсек, электросистема тепловоза, тормозная система;
- сохраняется привод от тягового генератора воздушного компрессора, возбудителя синхронного ентилятора охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки;
- исключается дизельный двигатель, воздухоочиститель, масляный термостат, фильтры масляные, секции радиаторные охлаждающие, редуктор и вентилятор холодильной камеры, камера холодильника, насос маслоподкачивающий, бак масляный, бак водяной системы охлаждения.
Существует два варианта встраивания ГТД.
1 вариант: встраивание ГТД-1250 в маневровый тепловоз ТЭМ-2 (ТЭМ-18) с обеспечением работы на сжиженном природном газе (СПГ) с сохранением существующего тягового генератора постоянного тока.
2 вариант: встраивание в маневровый тепловоз ГТД-1250 с высокочастотным генератором, соединённым с силовой турбиной напрямую, при этом исключается промежуточный редуктор, что значительно повышает ресурс ГТД-1250.
